ประวัติย่อของกาลเวลา (A Brief History Of Time) โดย สตีเฟน ฮอว์คิง#23 บทที่ 3 จักรวาลที่กำลังขยายตัว : ทฤษฎีบิกแบง vs. ทฤษฎีสภาวะคงที่

แบบจำลองของฟรีดมันน์ทั้งหมดทั้งหมดมีคุณสมบัติที่ว่าในอดีต (ระหว่างสิบถึงสองหมื่นล้านปีก่อน) ระยะห่างระหว่างกาแล็กซีใกล้เคียงต้องเป็นศูนย์ ในเวลานั้นที่เราเรียกว่า “บิกแบง”ความหนาแน่นของจักรวาลและความโค้งของเวลา-อวกาศจะไม่มีที่สิ้นสุด เนื่องจากคณิตศาสตร์ไม่สามารถจัดการกับจำนวนอนันต์ได้จริงๆ จึงหมายความว่าทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป (ซึ่งเป็นพื้นฐานของการแก้ปัญหาของฟรีดมันน์) จึงทำนายว่ามีจุดหนึ่งในจักรวาลที่กฎของวิทยาศาสตร์พังทลายลง นักคณิตศาสตร์เรียกจุดนี้ว่า “singularity” ในความเป็นจริงทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์ทั้งหมดของเราถูกกำหนดขึ้นจากสมมติฐานที่ว่าเวลา-อวกาศนั้นราบเรียบและเกือบจะแบน ดังนั้นพวกมันจึงแยกย่อยออกจากความเป็น singularity ของบิกแบงซึ่งความโค้งของเวลา-อวกาศนั้นไม่มีที่สิ้นสุด ซึ่งหมายความว่าแม้ว่าจะมีเหตุการณ์เกิดขึ้นก่อนบิกแบง แต่ก็ไม่สามารถใช้เหตุการณ์เหล่านี้เพื่อกำหนดสิ่งที่จะเกิดขึ้นหลังจากนั้นได้ เนื่องจากการคาดการณ์จะพังทลายลงที่บิกแบง ในทำนองเดียวกัน ถ้าเป็นเช่นนั้นเรารู้เพียงสิ่งที่เกิดขึ้นนับตั้งแต่เกิดบิกแบง เราไม่สามารถระบุได้ว่าเกิดอะไรขึ้นล่วงหน้า เท่าที่เรากังวลเหตุการณ์ก่อนเกิดบิกแบงอาจไม่มีผลตามมา ดังนั้นจึงไม่ควรเป็นส่วนหนึ่งของแบบจำลองทางวิทยาศาสตร์ของจักรวาล เราจึงควรตัดพวกมันออกจากแบบจำลองและบอกว่า “เวลานั้นมีจุดเริ่มต้นที่บิกแบง”   universetoday.com นับตั้งแต่นักวิทยาศาสตร์ค้นพบการมีอยู่ของหลุมดำในจักรวาลของเราเป็นครั้งแรก เราทุกคนต่างก็สงสัยว่าจะมีอะไรอยู่นอกเหนือจากความว่างเปล่าอันน่ากลัวนั้นได้? นอกจากนี้นับตั้งแต่มีการเสนอทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปเป็นครั้งแรก นักวิทยาศาสตร์สงสัยว่ามีอะไรเกิดขึ้นก่อนการกำเนิดของจักรวาล – ก่อนเกิดบิกแบง? ที่น่าสนใจก็คือคำถามสองข้อนี้ได้รับการแก้ไขแล้ว ด้วยการดำรงอยู่ในทางทฤษฎีของสิ่งที่เรียกว่า “Singularity”  ซึ่งถูกทำนายครั้งแรกอันเป็นผลมาจากทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์ ในทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป บอกเราว่าจักรวาลที่ขยายตัวเริ่มต้นจากจุดที่เล็กมากที่เรียกว่า “Singularity” ซึ่งเป็นจุดที่สสารและพลังงานทั้งหมดถูกอัดแน่นด้วยแรงกดดันที่รุนแรงจนมีขนาดเล็กมากแบบไม่มีที่สิ้นสุด มีความหนาแน่นมากและความโน้มถ่วงแบบไม่มีที่สิ้นสุด และมีความร้อนสูงมากแบบไม่มีที่สิ้นสุดเช่นกัน (infinitely small, infinitely dense, infinitely gravity, infinitely hot) กฎทางฟิสิกส์ต่างๆ ไม่สามารถใช้อธิบายปรากฎการณ์ในช่วงนี้ได้ และนักวิทยาศาสตร์เชื่อว่ามี singularity อยู่ในใจกลางของบรรดาหลุมดำในจักรวาล […]